1、,第一部分： 概述,煙氣SCR脫硝工藝,1,學(xué)習(xí)交流PPT,1、NOx的來(lái)源,通常以NOx表示NO（90%）和NO2 （10%） 天然源：閃電、火災(zāi)、大氣中NH3、N2O的氧化 人為源：燃煤電廠、硝酸廠、汽車排放等,2,學(xué)習(xí)交流PPT,2、NOx的危害性（酸雨的定義）,降水pH5.6稱為酸雨,3,學(xué)習(xí)交流PPT,2、NOx的危害性（受酸雨破壞的紅杉樹(shù)）,4,學(xué)習(xí)交流PPT,2、NOx的危害性（臭氧層受破壞）,5,學(xué)習(xí)交流PPT,2、NOx的危害性（臭氧層受破壞）,6,學(xué)習(xí)交流PPT,2、NOx的危害性（光化學(xué)煙霧事件）,NOx與HC等污染物，在合適的氣象、地理?xiàng)l件下，受強(qiáng)烈的光照后形成光化學(xué)煙

2、霧。1940年首次出現(xiàn)于美國(guó)洛杉磯。,現(xiàn)象：強(qiáng)烈刺激性的淺藍(lán)色煙霧使能見(jiàn)度降低；行人眼睛紅腫流淚，刺激呼吸系統(tǒng)，損害肺功能；橡膠開(kāi)裂，植物葉片受毒變黃以致枯死。,7,學(xué)習(xí)交流PPT,2、NOx的危害性（溫室效應(yīng)）,8,學(xué)習(xí)交流PPT,2、NOx的危害性（溫室效應(yīng)冰川溶化）,9,學(xué)習(xí)交流PPT,3、NOx排放指標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)）,單位：mg/m3,環(huán)保部門的要求，二期工程建成后，嵩嶼電廠一、二期工程大氣污染物的排放應(yīng)按GB13223-2003第時(shí)段限值的一半控制，即：NOx控制濃度值為225mg/m3。,10,學(xué)習(xí)交流PPT,3、NOx的排放指標(biāo)（總量）,2004年全國(guó)電廠NOx的排放量：655.7萬(wàn)

3、噸 2004年一期工程N(yùn)Ox的排放量：7211噸 2005年一期工程N(yùn)Ox的排放量：7668噸 環(huán)保部門要求的NOx排放指標(biāo)： A、濃度225 mg/m3。 B、脫硝率60% 現(xiàn)有的排放濃度：450600 mg/m3,11,學(xué)習(xí)交流PPT,4、NOx生的原因,燃料型NOx 熱力型NOx,12,學(xué)習(xí)交流PPT,4、NOx產(chǎn)生的原因,燃料型NOx A、定義：空氣中的氧與煤中氮元素?zé)峤猱a(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，生成NOx。 B、比例：占燃燒過(guò)程所產(chǎn)生NOx的75%90%，是燃燒過(guò)程中NOx的主要來(lái)源。 C、煤中氮量：煤中含氮0.53.0%,13,學(xué)習(xí)交流PPT,熱力型NOx A、定義：燃燒時(shí)空氣中的N2和O2在

4、高溫下生成的NOx。 B、條件：熱力型NOx是在溫度高于1500K時(shí)產(chǎn)生的，并隨著溫度的升高而增多 。,4、NOx產(chǎn)生的原因,14,學(xué)習(xí)交流PPT,4、NOx產(chǎn)生的影響因素,煤種（揮發(fā)份、氮量、固定碳） 燃料溫度 過(guò)量空氣系數(shù)（a值） 反應(yīng)區(qū)的煙氣組成（O2、N2、CO等） 反應(yīng)停留時(shí)間 煤粉細(xì)度 過(guò)量空氣系數(shù)a為最重要的影響因素,15,學(xué)習(xí)交流PPT,5、NOx的控制技術(shù),主要有兩大類： （1）低NOx燃燒技術(shù) 在鍋爐爐膛內(nèi)減少煤燃燒生成NOx的量 （2）煙氣脫氮技術(shù) 在煙氣中脫除NOx，以減少向環(huán)境排放。,16,學(xué)習(xí)交流PPT,5、NOx控制技術(shù)（低NOx燃燒技術(shù)）,技術(shù)分類 1、低過(guò)量空

5、氣燃燒 2、空氣分級(jí)燃燒、燃料分級(jí)燃燒 3、煙氣再循環(huán)等技術(shù) 技術(shù)核心 形成缺氧富燃料區(qū)，設(shè)法降低局部高溫區(qū)的燃燒溫度以抑制NOx的生成。,17,學(xué)習(xí)交流PPT,1、空氣分級(jí)燃燒 實(shí)質(zhì)：缺氧燃燒,2、燃料分級(jí)燃燒 實(shí)質(zhì)：NOx被還原,80%空氣量,20%空氣量,20%燃料,80%燃料,5、NOx控制技術(shù)（低NOx燃燒技術(shù)）,18,學(xué)習(xí)交流PPT,5、NOx控制技術(shù)（DRB型低NOx燃燒器）,19,學(xué)習(xí)交流PPT,5、NOx控制技術(shù)（低NOx燃燒模擬圖）,20,學(xué)習(xí)交流PPT,5、NOx的控制技術(shù)（煙氣脫硝）,Selective Non - Catalytic Reduction (SNCR)

6、選擇性非催化還原法 （氨和尿素在1000 C下發(fā)生反應(yīng)）：工藝簡(jiǎn)化，但脫氮效率較低。 Selective Catalytic Reduction (SCR) 選擇性催化還原法 (SCR) （在450 C 噴射氨水和空氣，用V-Mo 催化劑使 NOx 轉(zhuǎn)化為 N2 和蒸汽） * 被廣泛的應(yīng)用 * 不利的因素有：氨水的揮發(fā) * NH3 /尿素存儲(chǔ),21,學(xué)習(xí)交流PPT,煙氣SCR脫硝工藝,第二部分： SCR工藝與設(shè)備,22,學(xué)習(xí)交流PPT,1、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)原理）,在氮氧化物(NOx)選擇催化還原過(guò)程中，通過(guò)加氨(NH3)可以把NOx轉(zhuǎn)化為氮?dú)?N2)和水(H2O)。 主要的化學(xué)反應(yīng)

7、方程式如下： 4NO+4NH3+O24N2+6H2O 6NO+4NH35N2+6H2O,23,學(xué)習(xí)交流PPT,1、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)機(jī)理）,氨首先被催化劑活化成氨基，再與煙氣中的NO偶合，形成了極易降解為N2和H2O的亞硝基中間產(chǎn)物。隨著還原態(tài)的催化劑被煙氣中的氧氣所氧化，催化劑得到復(fù)原，實(shí)現(xiàn)了催化循環(huán)。,24,學(xué)習(xí)交流PPT,1、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)過(guò)程）,25,學(xué)習(xí)交流PPT,1、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)過(guò)程）,26,學(xué)習(xí)交流PPT,2、煙氣SCR脫硝工藝（反應(yīng)器簡(jiǎn)圖）,27,學(xué)習(xí)交流PPT,2、煙氣SCR脫硝工藝（工藝簡(jiǎn)圖）,28,學(xué)習(xí)交流PPT,3、煙氣SCR工藝

8、（ #2機(jī)反應(yīng)器布置側(cè)面圖）,29,學(xué)習(xí)交流PPT,4、煙氣SCR脫硝工藝（ 主要技術(shù)指標(biāo)）,30,學(xué)習(xí)交流PPT,4、煙氣SCR脫硝工藝（ 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)）,每臺(tái)機(jī)每小時(shí)耗氨量為110Kg， 4臺(tái)機(jī)每天耗氨量約為10 噸 4臺(tái)機(jī)年耗量為3300 噸（按100%負(fù)荷，7500 hr計(jì)） 4臺(tái)機(jī)年耗氨總費(fèi)用約為1000萬(wàn)元，（按3100元/噸氨計(jì)）,31,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （反應(yīng)器基礎(chǔ)與砼支承）,#1機(jī)反應(yīng)器基礎(chǔ)改造,#1機(jī)反應(yīng)器砼支座,32,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （反應(yīng)器安裝圖）,反應(yīng)器鋼架安裝圖,反應(yīng)器殼體安裝圖,33,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （稀釋

9、風(fēng)機(jī)）,為保證氨（NH3）注入煙道的絕對(duì)安全以及均勻混合，將氨濃度降低到爆炸極限（其爆炸極限：在空氣中體積比為 1528）下限以下，控制在5以內(nèi)。,一期風(fēng)機(jī)房 布置在反應(yīng)器前側(cè),二期風(fēng)機(jī)房 布置在反應(yīng)器后側(cè),34,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （AIG示意圖）,氨注入柵格（AIG）包含有注射噴嘴的集管和支管。每個(gè)反應(yīng)器配1根母管，12根支管，每根支管上有6個(gè)噴嘴。一、二期噴嘴數(shù)量有差異。,35,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （AIG實(shí)物圖）,氨注入柵格（AIG）上的集管和支管,一期施工中AIG,二期施工中AIG,36,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （AIG-噴嘴）,白色金屬部

10、分為注氨噴嘴,AIG噴嘴分布示意圖,37,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （吹灰器）,吹灰器的作用是定期吹去催化劑層上的積灰,38,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （氨站-參數(shù)）,氨站設(shè)3座100m3的氨儲(chǔ)罐，儲(chǔ)存的氨數(shù)量為165噸，滿足電廠4臺(tái)機(jī)組鍋爐脫硝15天儲(chǔ)存量的需要。 汽化器：3臺(tái)，氣化能力約 500kg/h（液氨轉(zhuǎn)為氣氨） 穩(wěn)壓罐：約4m3 （儲(chǔ)存氣氨） 4氨中和裝置、消防裝置、卸氨裝置、勞保（洗眼器）等,39,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （氨站-水噴淋中實(shí)景）,氨罐四周的噴淋頭用于氨氣泄漏時(shí)應(yīng)急噴淋及夏季高溫下罐體的降溫噴淋。,40,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR

11、設(shè)備 （后石電廠氨站）參照對(duì)比圖,41,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （氨站-設(shè)備圖片）,氣化器,壓縮機(jī),42,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （SCR反應(yīng)器實(shí)景圖片）,嵩嶼電廠#3機(jī)SCR反應(yīng)器,嵩嶼電廠#2機(jī)SCR反應(yīng)器,43,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （SCR反應(yīng)器實(shí)景圖片）,嵩嶼電廠#2-#4機(jī)SCR反應(yīng)器,嵩嶼,44,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （SCR反應(yīng)器實(shí)景圖片）,臺(tái)塑集團(tuán)SCR反應(yīng)器,漳州后石電廠SCR反應(yīng)器,45,學(xué)習(xí)交流PPT,5、煙氣SCR設(shè)備 （SCR反應(yīng)器實(shí)景圖片）,江蘇太倉(cāng)電廠SCR反應(yīng)器,46,學(xué)習(xí)交流PPT,6、運(yùn)行機(jī)組改造（對(duì)原空

12、預(yù)器的影響）,NH3+SO3（NH4）2SO4+ NH4HSO4,煙氣經(jīng)SCR處理后，少量未參加脫硝反應(yīng)的NH3會(huì)與SO3反應(yīng)生成NH4HSO4和(NH4)2SO4，對(duì)空預(yù)器造成粘污、堵塞。,47,學(xué)習(xí)交流PPT,6、運(yùn)行機(jī)組改造（對(duì)空預(yù)器的影響對(duì)策）,常規(guī)空預(yù)器冷端腐蝕區(qū)僅在冷端100mm-200mm的范圍內(nèi)，在增加了SO3轉(zhuǎn)化率后，硫酸露點(diǎn)通常上升5-10，預(yù)熱器冷端受硫酸腐蝕區(qū)范圍將上升到250mm-450mm，原有空預(yù)器的冷段305mm高度就顯得不夠了。因此，為不影響機(jī)組的正常運(yùn)行，對(duì)空氣預(yù)熱器進(jìn)行了改造。 原空預(yù)器3層傳熱元件更換為2層，取消中間傳熱元件。熱端的材質(zhì)由A3鋼更換為Co

13、rten鋼，冷端的材質(zhì)則由Corten鋼更換為搪瓷表面，轉(zhuǎn)子分格改24分格為48分格。,48,學(xué)習(xí)交流PPT,6、運(yùn)行機(jī)組改造（對(duì)策-波紋板更換）,改造后熱端DU型板,改造后冷端DNF型板,49,學(xué)習(xí)交流PPT,6、運(yùn)行機(jī)組改造（引風(fēng)機(jī)）,在脫硝效率為60%和90%的情況下，SCR增加的煙氣阻力分別為680 Pa和870 Pa，引風(fēng)機(jī)大約需增加1000Pa的壓頭來(lái)彌補(bǔ)增設(shè)脫硝裝置后所引起的風(fēng)壓損失。 改造后的引風(fēng)機(jī)仍采用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，出力由原來(lái)的211.8m3/s變?yōu)?30.8m3/s，風(fēng)壓則由原來(lái)的3100 Pa左右上升為4090 Pa，,50,學(xué)習(xí)交流PPT,煙氣SCR脫硝工藝,第三

14、部分： SCR催化劑,51,學(xué)習(xí)交流PPT,1、催化劑的分類,主要有三大類： 貴金屬（低溫條件使用、對(duì)SO2氧化作用強(qiáng)） 金屬氧化物（中溫條件使用，本工程選用） 沸石分子篩（高溫條件使用）,52,學(xué)習(xí)交流PPT,2、催化劑的成份,以 V2O5-WO3（MoO3）/TiO2 為例： TiO2：90%左右（w/w） V2O5：0.3-1.5%（w/w） WO3、MoO3（分別約為10%和6%，w/w） 注： WO3、MoO3一般只選用其中一種,53,學(xué)習(xí)交流PPT,3、催化劑各成份的作用,以V2O5-WO3（MoO3）/TiO2 為例： TiO2：起載體作用 V2O5：催化反應(yīng)的活性組分，降解NO

15、x，同時(shí)會(huì)把SO2氧化為SO3。 WO3、MoO3：作為結(jié)構(gòu)助劑，提高催化劑的穩(wěn)定性，防止釩出現(xiàn)高溫?zé)Y(jié)現(xiàn)象。,54,學(xué)習(xí)交流PPT,4、商用催化劑的型式（比較圖）,平板式催化劑 （后石電廠）,蜂窩式催化劑 （嵩嶼電廠）,55,學(xué)習(xí)交流PPT,4、商用催化劑的型式（比較圖）,平板式催化劑 （后石電廠）,蜂窩式催化劑 （嵩嶼電廠）,56,學(xué)習(xí)交流PPT,4、商用催化劑的型式（比較圖）,平板式催化劑 （后石電廠）,蜂窩式催化劑 （嵩嶼電廠）,57,學(xué)習(xí)交流PPT,5、蜂窩式催化劑的外形,不同氣流孔徑的催化劑模塊,58,學(xué)習(xí)交流PPT,5、催化劑制造過(guò)程,59,學(xué)習(xí)交流PPT,5、催化劑的箱體（實(shí)景

16、圖）,催化劑箱體（共64個(gè)模塊）,模塊間的密封,60,學(xué)習(xí)交流PPT,6、催化劑的分層布置（示意圖）,每層的催化劑：6箱7=42箱,61,學(xué)習(xí)交流PPT,6、催化劑在煙道中的布置（示意圖）,H,整流層,催化劑運(yùn)行層,催化劑備用層,導(dǎo)流板,催化劑箱體,D,W,每個(gè)反應(yīng)器的催化劑：2層+1層備用 每臺(tái)爐有2個(gè)反應(yīng)器,62,學(xué)習(xí)交流PPT,6、催化劑的組裝（示意圖）,63,學(xué)習(xí)交流PPT,6、催化劑的箱體（安裝圖）,吊裝中的催化劑箱體,安裝中的催化劑箱體,64,學(xué)習(xí)交流PPT,6、催化劑層（安裝后的實(shí)景圖）,65,學(xué)習(xí)交流PPT,7、催化劑的參數(shù),66,學(xué)習(xí)交流PPT,8、影響催化降解效果的因素,（

17、1）反應(yīng)溫度 反應(yīng)溫度決定著反應(yīng)速度和反應(yīng)活性。目前的SCR系統(tǒng)大多設(shè)定在320420之間。 （2）空間速度 空間速度是煙氣在催化劑容積內(nèi)的停留時(shí)間尺度。空間速度大，煙氣在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間短，則反應(yīng)有可能不完全。一般在25003500-1。 （3）煙氣流型及與氨的湍流混合 在工程設(shè)計(jì)中必須重視煙氣的流場(chǎng)，噴氨點(diǎn)應(yīng)具有湍流條件以實(shí)現(xiàn)與煙氣的最佳混合，形成明確的均項(xiàng)流動(dòng)區(qū)域。 （4）催化劑的類型、結(jié)構(gòu)和表面積 催化劑是SCR系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，其類型、結(jié)構(gòu)和表面積都對(duì)脫除NOx效果有很大影響。,67,學(xué)習(xí)交流PPT,煙氣SCR脫硝工藝,第四部分： 運(yùn)行與管理,68,學(xué)習(xí)交流PPT,2、催化劑的堿

18、金屬中毒,Na、K腐蝕性混合物如果直接和催化劑表面接觸，會(huì)使催化劑活性降低。反應(yīng)機(jī)理是在催化劑活性位置的堿金屬與其它物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)。,Me O Me,Me O Me,Na（K）,69,學(xué)習(xí)交流PPT,3、催化劑的砷中毒,砷(As)中毒主要是由煙氣中的氣態(tài)As2O3引起的。As2O3擴(kuò)散進(jìn)入催化劑表面及堆積在催化劑小孔中，然后在催化劑的活性位置與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，砷在催化劑表面的堆積，引起催化劑活性降低。,As O As O As,70,學(xué)習(xí)交流PPT,5、催化劑的堵塞,催化劑的堵塞主要是由于銨鹽及飛灰的小顆粒沉積在催化劑小孔中，阻礙了NOx、NH3、O2到達(dá)催化劑活性表面，引起催化劑鈍化。,71,學(xué)習(xí)交流PPT,6、催化劑的磨損,催化劑的磨蝕主要是由于飛灰撞擊在催化劑表面形成的，磨蝕強(qiáng)度與氣流速度、飛灰特性、撞擊角度及催化劑本身特性有關(guān)。,72,學(xué)習(xí)交流PPT,7、催化劑的更換與保養(yǎng)（計(jì)劃圖）,73,學(xué)習(xí)交流PPT,7、催化劑的更換與保養(yǎng),再生催化劑,74,學(xué)習(xí)交流PPT,7、催化劑的更換與保養(yǎng)（清洗）,底部清洗,清洗仰視圖,75,學(xué)習(xí)交流PPT,7、催化劑的更換與保